[發明專利]在認知無線網絡中生成隨機數的方法及通信密鑰產生方法

無效

• 申請號: 201010505112.4
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN101980557A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 周懷北;朱麗;黃俊園;陳勇群;毛慶華;田在榮;陳波;肖除病;曾理
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于認知無線網絡的安全技術領域，特別是涉及一種新的隨機數生成方法及基于該隨機數的密鑰產生方法。?

背景技術??

一．?認知無線網絡與頻譜感知

認知無線網絡應具備一系列感知過程，在各個過程中可以收集網絡環境的時空頻信息，包括從每個節點提取網絡中每層的參數變化，以此確定最正確的網絡參數，滿足網絡中單個節點、端到端乃至一組節點的通信目標需求。認知無線網絡是解決資源受限條件下多網絡共存的根本手段，同時也是實現未來異構網絡融合的重要途徑。

頻譜感知是指終端能夠感知周圍的頻譜使用情況，尋找可用的空白頻段，并監測授權用戶即主用戶的出現。認知用戶可以在不影響主用戶的前提下使用這些空白頻段，實現頻譜資源的有效共享與優化利用。在無線通信中，隨著終端地理位置的改變，終端所處環境中的無線電頻譜由于受到周圍基站及其他用戶的影響，空閑的頻譜空洞為不可預知量。

有關文獻：Thomas?R.,?Friend?D.,?DaSilva?L.,?et?al,?Cognitive?networks,?Cognitive?Radio,?Software?Defined?Radio,?and?Adaptive?Wireless?Systems,?2005,?pp.?17～41.?Manoj?B.?S.,?Rao?R.?R.,?Zorzi?M.,?CogNet:?a?cognitive?complete?knowledge?network?system,??IEEE?Wireless?Communications,?2008,?15(6),?pp.1～88.

二．????無線網絡安全問題

通信安全的保障包括加密算法的安全以及加密密鑰的安全，密鑰產生和管理是整個無線網絡安全體系的基石。現有的較高強度的加密算法主要有RSA和ECC，橢圓曲線密碼體制是目前已知的公鑰密碼體制中，對每比特所提供加密強度最高的一種體制，且由于其計算簡便性得到了越來越廣泛的關注，ECC在非對稱加密方法中起到了越來越重要的作用。RSA也是一種非對稱加密算法，其基本原理是對超大數的因子分解，密碼強度與素數的大小有關。有關文獻：??Koblitz?.N,?Menezes?A.,?Vanstone?S.?The?state?of?elliptic?curve?cryptography,?Designs,?Codes?and?Cryptography,?2000,?19(2),?pp.173～193.?王貴林,?卿斯漢,??一個證實數字簽名方案的安全缺陷,?軟件學報,?2004,?15(005,?pp.?752～756.

對于對稱加密算法，主要采用的是DES算法。DES是一種分組密鑰，主要用于對數據進行加密傳輸。在無線通信中，可以用來對敏感信息進行加密。相比RSA、ECC等，其加密強度不高，但其所需要的計算資源較少。有關文獻：Hammond?P.?H.,?Conference?report?of?DES?84,?Computer-Aided?Engineering?Journal,?1984,?1(6),?pp.?206～207.?常巧霞,?程鐵良,?DES加密算法中S盒的分析與研究,?福建電腦,?2009,?(9),?pp.12-15.?馬慶榮,?基數為R的DES加密解密算法的設計,?吉林省教育學院學報.學科版,?2009,?(5),?pp41-45.

另一種常用的加密算法為摘要算法，主要有MD5消息摘要算法和SHA安全散列算法。MD3算法的主要用途是對大容量的信息進行摘要，獲得雜散序列，保證信息的完整性。但其存在雜湊函數的碰撞隱患，已經被破解。為保證通信數據安全，需要采用安全等級更高的摘要算法。SHA算法的核心思想是接收一段明文，然后以一種不可逆的方式將其轉換成一段密文。SHA主要用于對傳輸的數據信息進行簽名，防止明文信息被篡改。相比MD5等算法，其強度更高。是目前廣泛使用的一種高強度摘要算法。有關文獻：,?Eastlake?D.,?Jones?P.,?US?secure?hash?algorithm?1?(SHA1),???RFC?3174,?September?2001:?2002.??Rivest?R.,?RFC1321:?The?MD5?message-digest?algorithm,??RFC?Editor?United?States,?1992,?.